cookieOptions = {...}; .5G 時代,數據中心路分兩頭——超大型還是邊緣運算? - 3S Market「全球智慧科技應用」市場資訊網

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2019年8月12日 星期一

5G Innovation Needs Edge Computing

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來源:雷锋网

數據中心將呈兩條線發展,一條是以雲架構定義的超大規模數據中心,一條則是邊緣雲數據中心。

「雲+端」的產業模式正向「雲邊端」遷移,在部分行業已經是正在發生的事實,「雲+端」在以連接人與人,為中心的行動網路時代,得到長足發展,面向 5G 開啓的萬物互聯時代,「雲邊端」將開啓下一個十年。

邊緣計算的興起  
雲邊端中的邊,指的就是邊緣運算。邊緣運算的出現,解決了三大問題:頻寬、時延和安全。

頻寬全球已有500億終端設備,2120 億的感測器,產生數據44ZB。由於寬受限,85%的數據沒有回傳至雲端,海量數據價值沒有被挖掘———— 邊緣運算讓海量數據,無需回傳雲端,就近在邊緣運算進行分析節省了大量的網路寬資源,海量數據分析成為現實;

時延未來新興應用將十分依賴低延時,如自動駕駛、VR/AR等,現有網路的延時優化手段,已無法滿足此類應用需求 ———— 邊緣運算算縮短了感知終端,與伺服器之間通信距離,降低了網路依賴。讓終端與伺服器交互高即時性,成為現實;

安全終端數據透過網路上傳雲端,網安全、雲端洩密隱憂等問題,均威脅到了使用端的隱私安全 ———— 邊緣運算可實現在終端敏感數據預處理,將非敏感的分析數據上傳雲端可提升 IT 平台對隱私數據的保護性。

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關於邊緣運算的定義不一而同,整體意思相近,業界一致同意邊緣運算是一種,將主要處理和數據,儲存放在網路的邊緣節點的分布式計算形式

有意思的是,隨著 5G 技術的逐步成熟,MEC ( Multi-Access Edge Computing,也被稱為 Mobile Edge Computing ) —— 在網路邊緣為應用開放者,和內容服務商提供所需的雲端運算功能,和 IT 服務環境,成為行業集中關注的話題。

這也顯示,此時的邊緣運算已經發生內涵的變化。最早的邊緣運算,可以追溯到 20 世紀 90 年代,Akamai 推出了內容交付網路(CDN),在地理上靠近最終使用者的位置,引入了節點,相比傳統意義上的邊緣運算,當下的邊緣運算,不只是為數據中央端局採集傳遞數據,「邊緣」逐漸變成,處理爆炸式數據的主要來源,與關鍵節點。

在雲端運算時代,終端與雲端、核心網互聯,在 5G 與物聯網時代,運算能力進一步前移,雲與終端之間產生了邊緣層,提供邊緣運算能力。

更重要的是,邊緣運算遠不僅僅是計算能力,MEC 就給行業一個啓示,參考中心化的雲運算模型,已經是一種標準的 IT 服務平台,邊緣運算的未來方向也是如此。

根據分析師的數據,到 2022 年,邊緣運算市場的價值,將達到 67.2 億美元,年複合成長率 35.4%,關鍵驅動因素是物聯網和 5G 網路的出現,「智慧」應用程式數量的增加,以及雲基礎架構負載的增加。
邊緣運算伺服器  
在月前結束的MWC(世界移動通信展),浪潮發佈首款基於 OTII 標準的邊緣運算伺服器 NE5260M5。OTII 全稱 Open Telcom  IT Infrastructure,是由對岸中國移動,聯合中國電信、中國聯通、中國信通院,和 Intel 共同發起的伺服器開放項目,2017年11月在 ODCC 伺服器工作組立項,目標是形成營運商行業,面向電信應用的深度客製化、開放標準、統一規範的伺服器技術方案及原型產品,浪潮是 ODCC 核心會員,也是 OTII 的的重要伺服器參與廠商。 

浪潮伺服器產品部副總經理陳彥靈介紹說,邊緣運算伺服器對浪潮是一個全新的品類,NE5260M5 從 2017 年開始研發邊緣運算伺服器研發的最大問題,就是業務場景差異非常大,不同場景需要不同形態的伺服器,伺服器廠商需要根據不同的場景或者應用進行開發,面對最先落地的通信行業邊緣應用場景,浪潮首先開發出,適合通信邊緣運算的伺服器。
第二個挑戰是產品形態,通用伺服器深度的深度,都在 700mm 以上,浪潮調研了很多邊緣側數據機房,一般在 450mm 深度,而且不方便維護,和數據中心兩面都存在可維護空間完全不同,邊緣計算伺服器直接背靠機房牆壁,還沒有專業散熱設備如空調等,這些都是邊緣側伺服器,和通用伺服器不一樣的地方。

第三個挑戰是遠端控制,邊緣運算伺服器部署地點,是網路的邊緣,地處偏僻而非集中部署,考慮到運維成本,邊緣運算伺服器需要有完善的遠端維護機制,應對突然掉電等情況,即使在升級過程突然掉電情況,也能恢復到上一個版本繼續使用,而不必派專人現場操作。

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儘管浪潮官網還沒有這款新品參數,但可以確定的是,這款產品機箱尺寸,採用了電信設備標準,而非伺服器標準,高度為2U,寬19英吋,深度為 430mm,僅有傳統標準伺服器深度的1/2 稍多,可以直接與電信設備混合部署,在通信中心機架上。

在部署層面,為應對邊緣運算機房的簡陋條件,NE5260M5 針對邊緣機房,進行了大量的適應性設計,例如壁掛設計 Wall Mount,可使 NE5260M5 直接懸掛在牆壁上,而不需要機架,適合於環境簡陋的邊緣數據中心,在耐高溫、防塵、耐腐蝕、電磁相容、抗震等方面也做了增強。

一位通信行業人士表示,網路切片是 5G 網路的一大特性,這就要求伺服器基礎設施,在硬體層面支持 NFV、SDN。X86 伺服器主要面向計算密集型業務,對 NFV 的支持不足,因此面向 5G 時代的邊緣運算伺服器,需要針對 NFV 應用特點,優化配置均衡成本,NFV 伺服器的部署,也不同於計算、儲存伺服器的集中模式,對管理的要求會更高。

NE5260M5 採用 NUMA-Balance 架構,一台電腦分成多個節點,節點內部使用共有的內存控制器,節點之間透過互聯模組,進行連接和資訊交互,是時下邊緣運算領域,受歡迎的架構,同時該產品還支持 QAT、遠端管理和調試等專用技術。

在有限的空間內,邊緣運算伺服器需要滿足,盡可能強大的性能需求,據浪潮介紹,NE5260M5 支持 2 顆英特爾下一代可擴展處理器,16 個 DIMM,6 個 PCI-E 插槽,6 塊 2.5 寸硬碟,2 個 M.2 SSD,可以滿足影像監控、智慧製造、物聯網等多種邊緣運算應用的需求。
數據中心兩線生長  
騰訊 PCG 技術運營部總經理劉昕告訴記者,5G 時代對於伺服器的需求,不如說是對數據中心需求產生變化,雲端運算推動超大型數據中心發展,5G 結合邊緣運算,將推動模組化、低成本、低功耗數據中心技術發展。

有研究報告顯示,到 2025 年,80% 的企業將關閉其傳統數據中心,而 201 8年則為 10%,由各種業務需求驅動的數據處理,是這種基礎設施發展的關鍵驅動因素

當然了,這並不是說內部部署或雲中心已經死亡,有些數據總是需要在集中位置,進行儲存和處理,這裡所指的傳統數據中心指的是集中式,管理一切的數據中心。

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陳彥靈認為,邊緣運算隨著智慧化、5G 等應用場景不斷發展,對應的是新的應用需求,部分原來部署在數據中心的應用會遷移到邊緣側,但對原有的數據中心建設不會有太大影響。

數據中心將呈兩條線發展,一條是以雲架構定義的超大規模數據中心,一條則是邊緣雲數據中心,兩者結合造就Infrastructure Everywhere的業態。

不少廠商已經察覺到了市場變化的風向,比如浪潮,在超大規模數據中心領域,擁抱開放運算,在邊緣數據中心領域加入OTII,開發適合邊緣機房的伺服器。

以往數據中心伺服器主要兩種模式:「單項冠軍模式」和「全能冠軍模式」,「單項冠軍模式」針對於某種特定的服務(比如:需要大量數據轉發,需要AI訓練或者機器學習)進行深度優化,達到單一場景下的性能極致和各項指標最優。

「全能冠軍」則更均衡,比如雲端伺服器,往往需要綜合通用性能,在各個應用中都表現比較全面的硬體設備。

行業客戶對於邊緣伺服器的需求,是「全能冠軍模式」,希望滿足邊緣業務部署種類較多,業務範圍較廣的屬性。但是實際條件下,邊緣伺服器的需求差異非常大,受到邊緣硬體的實際實體運行環境的限制,目前伺服器廠商只能針對不同的邊緣環境,開發不同規格的邊緣硬體。


據統計,到 2020 年將有超過500億的終端與設備聯網,未來超過 50% 的數據,需要在網路邊緣側進行分析、處理與儲存。

智慧互聯的網路邊緣側,面臨著連接海量異構設備、業務即時性要求、應用智慧化要求、安全與隱私要求等眾多挑戰,與此同時這也是一片新的藍海,給伺服器等廠商增添了新的想像空間。


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